Ausdehnungsgefäß in der Solarthermie: Aufgabe und Auslegung verstehen
09.10.2026
Das Membran-Ausdehnungsgefäß nimmt Volumenänderungen im Solarkreis auf. Weil bei Stagnation Dampf entstehen kann, muss die Auslegung neben der Flüssigkeitsausdehnung auch verdrängtes Kollektorvolumen und die örtlichen Druckverhältnisse berücksichtigen.
Was das Ausdehnungsgefäß im Solarkreis leistet
In einer geschlossenen Solarthermieanlage erwärmt sich die Wärmeträgerflüssigkeit und ändert dabei ihr Volumen. Das Membran-Ausdehnungsgefäß (MAG) stellt dafür einen druckaufnehmenden Raum bereit: Die Membran trennt Flüssigkeit und Gaspolster, das Gas wird bei zunehmendem Flüssigkeitsvolumen zusammengedrückt. So kann der Druck im Solarkreis innerhalb der geplanten Grenzen bleiben, statt dass das Sicherheitsventil im normalen Betrieb anspricht. Der BDH beschreibt die Aufgabe des MAG als Aufnahme von Volumenänderungen im Solarkreis ([BDH, Informationsblatt Nr. 17, Teil 2](https://www.bdh-industrie.de/fileadmin/user_upload/Downloads/Infoblaetter/Infoblatt_Nr_17_02_Maerz_2019_Thermische_Solaranlagen_Teil_2_-_Praxistipps_zur_Dimensionierung_und_Installation.pdf)).
Warum Solarthermie mehr als normale Wärmeausdehnung verlangt
Stagnation bezeichnet den Anlagenstillstand, obwohl weiterhin Sonne auf die Kollektoren trifft. Ein voller Speicher kann dazu führen, dass die Wärme nicht mehr abgeführt wird. Dabei kann Solarflüssigkeit verdampfen und Flüssigkeit aus dem Kollektorbereich in Rohrleitungen verdrängen. Genau deshalb berücksichtigt die Auslegung des MAG nicht nur die gewöhnliche Wärmeausdehnung, sondern auch das zu erwartende Dampfvolumen. Der BDH erläutert den Stagnationsfall in seinem Informationsblatt zur Betriebssicherheit ([BDH, Informationsblatt Nr. 34](https://www.bdh-industrie.de/fileadmin/user_upload/Downloads/Infoblaetter/Infoblatt_Nr_34_Maerz_2019_Betriebssicherheit_thermischer_Solaranlagen.pdf)).
Welche Volumina in die Auslegung eingehen
Bei der Auslegung sind zwei Beiträge zu unterscheiden: die Volumenzunahme der Flüssigkeit beim Erwärmen und die Flüssigkeit, die im Stagnationsfall aus dem Kollektorbereich durch Dampf verdrängt werden kann. Die BDH-Daumenregel berücksichtigt dafür neben der Flüssigkeitsausdehnung auch den Inhalt der Kollektoren und der Rohrleitung oberhalb der Kollektorebene. Für die genannten üblichen Betriebsbedingungen wird das benötigte MAG-Nennvolumen überschlägig mit dem Faktor 2,5 auf die Summe aus Ausdehnungs- und Dampfvolumen bezogen. Das ist eine Vorbemessung, keine universelle Formel für jede Anlage; maßgeblich bleiben die tatsächlichen Anlageninhalte und die Vorgaben des Systemherstellers ([BDH, Informationsblatt Nr. 17, Teil 2](https://www.bdh-industrie.de/fileadmin/user_upload/Downloads/Infoblaetter/Infoblatt_Nr_17_02_Maerz_2019_Thermische_Solaranlagen_Teil_2_-_Praxistipps_zur_Dimensionierung_und_Installation.pdf)).
Ein Rechenbeispiel – und was es nicht aussagt
Angenommen, die Anlagendaten ergeben 40 Liter Wärmeträgerinhalt im Kollektorkreis. Acht Prozent davon sind 3,2 Liter Flüssigkeitsausdehnung. Enthalten Kollektoren und die relevante Rohrleitung oberhalb der Kollektorebene weitere 6 Liter verdrängbares Flüssigkeitsvolumen, beträgt die Summe 9,2 Liter. Nach dem BDH-Überschlag ergibt sich 2,5 × 9,2 = 23 Liter MAG-Nennvolumen. Das Beispiel zeigt, warum die Dampfverdrängung die Auswahl deutlich verändern kann; es ist keine Empfehlung, für eine konkrete Anlage einfach ein 23-Liter-Gefäß zu kaufen. Die passenden Nennweiten, Druckgrenzen und verfügbaren Gefäßgrößen sind mit den Herstellerdaten und dem Anlagenplan abzugleichen.
Vordruck und Druckhaltung müssen zur Anlage passen
Eine passende Gefäßgröße allein garantiert noch keine stabile Druckhaltung. Entscheidend sind unter anderem die statische Höhe und der Fülldruck. Der BDH verlangt, den werkseitig eingestellten Vordruck für das jeweilige Objekt zu prüfen und passend einzustellen. Auch Caleffi führt den hydrostatischen Druck am Installationspunkt des Gefäßes als Eingangsgröße seiner Auslegung auf. Die konkreten Sollwerte hängen damit von der Anlage ab und sollten nicht aus einer pauschalen Faustregel für ein anderes Gebäude übernommen werden ([BDH, Informationsblatt Nr. 34](https://www.bdh-industrie.de/fileadmin/user_upload/Downloads/Infoblaetter/Infoblatt_Nr_34_Maerz_2019_Betriebssicherheit_thermischer_Solaranlagen.pdf); [Caleffi, Auslegungsunterlage für Solar-Ausdehnungsgefäße](https://www.caleffi.com/sites/default/files/media/external-file/01246_EN.pdf)).
Praktische Konsequenz für Betrieb und Kontrolle
Für Betreiber ist der wichtigste nächste Schritt nicht das Nachfüllen auf Verdacht, sondern der Vergleich mit den dokumentierten Sollwerten: Welcher kalte Fülldruck wurde bei der Inbetriebnahme festgelegt, welches MAG ist verbaut und welche Kollektor- und Rohrinhalte wurden angesetzt? Wiederholter Druckverlust oder ein Auslösen des Sicherheitsventils sollte fachlich geprüft werden, denn Ursache und notwendige Gefäßgröße lassen sich ohne Anlagenhöhe, Volumina, Vordruck und Sicherheitsventildaten nicht sicher ableiten. Änderungen am Vordruck gehören in die Hände einer Fachkraft, die die Anlage im dafür vorgesehenen drucklosen Zustand und nach Herstellerangabe prüft. Damit bleibt die Auslegung nachvollziehbar und vermeidet, dass ein scheinbar kleines Gefäß- oder Einstellungsproblem im Sommer zu Flüssigkeitsverlust führt.